Уметнички приказ две неутронске звезде које се спајају и ослобађају гравитационе таласе.
(Слика: © Р. Хурт / Цалтецх-ЈПЛ)
Анализирајући таласа у тканини простора и времена створени од стране парова мртвих звезда, ускоро би могли да разреше космичку мистерију око тога како се свемир брзо шири - ако научници имају среће.
То је пресуда нове студије која би такође могла осветлити коначну судбину универзума, рекли су истраживачи који су на њему радили.
Космос се наставља са ширењем од свог рођења пре око 13,8 милијарди година. Мерењем садашње брзине ширења свемира, познате као " Константа Хуббле-а, научници могу закључити старост космоса и детаље његовог тренутног стања. Они чак могу да користе и број да би научили судбина универзума, попут тога да ли ће се заувек проширити, срушити на себе или се потпуно распасти.
Научници користе двије основне методе за мјерење Хуббле константе. Један укључује праћење оближњих објеката чија се својства научници добро разумеју, попут звјезданих експлозија познатих као супернова и пулсирајуће звезде познате као Цефеидне променљиве, како би се проценила њихова растојање и затим се закључило брзина ширења универзума. Други се фокусира на космичку микроталасну позадину, остатке зрачења из Великог праска и испитује како се то временом променило да би се израчунало колико се брзо космос проширио.
Међутим, овај пар техника је дао плод два различита резултата за вредност Хуббле константе. Подаци из космичке микроталасне позадине сугеришу да се свемир тренутно шири брзином од око 67,6 миља (67 километара) у секунди током 3,26 милиона светлосних година, док подаци супернова и цефида у оближњем свемиру сугеришу стопу од око 45,3 миље ( 73 км) у секунди за 3,26 милиона светлосних година.
Ово одступање сугерише да би стандардни космолошки модел - научниково разумевање структуре и историје универзума - могао бити погрешан. Решавање ове дебате, познато под називом Хуббле стални сукоб, могао би осветлити еволуцију и коначну судбину космоса.
У новој студији, физичари предлажу да би будући подаци о таласима у ткиву простора и времена познатији као гравитациони таласи могли помоћи да се разбије ова ћорсокака. "Стални сукоб са Хубблеом - највећи наговештај који имамо да је наш модел универзума непотпун - решљив је за пет до 10 година", изјавио је за Спаце.цом главни аутор студије Степхен Феенеи, астрофизичар са Института Флатирон у Њујорку.
Према Ајнштајновим теорија опште релативности, гравитација потиче од тога како маса искривљава простор-време. Када се било који објект с масом креће, он би требао произвести гравитацијске таласе који зипкају брзином свјетлости, протежући се и стишћући простор-вријеме на путу.
Гравитациони таласи су изузетно слаби, а тек 2016. су научници открили прве непосредне доказе о њима. У 2017. години научници су такође открили гравитационе таласе сударајућих неутронских звезда, остатке звезда које су нестале у катастрофалним експлозијама познатим као супернова. Ако остаци неке звезде нису довољно масивни да се колабирају и постану црне рупе, они ће уместо тога завршити као неутронска звезда, тако названа зато што је њено гравитационо повлачење довољно снажно да разбије протоне заједно са електронима да формирају неутроне.
За разлику од црних рупа, неутронске звезде емитују видљиву светлост, па тако и сударају се. Гравитациони таласи из ових спајања, названи "стандардним сиренама", помоћи ће научницима да прецизирају своју удаљеност од Земље, док ће светлост из тих судара помоћи у одређивању брзине којом су се кретали у односу на Земљу. Затим истраживачи могу да користе оба ова скупа података да би израчунали Хуббле константу. Према Феенеиу и његовим колегама, анализа падова између око 50 пара неутронских звезда у наредних пет до 10 година може дати довољно података да се одреди најбоље мерење Хуббле константе до сада.
Међутим, та процена зависи од тога колико често се догађају судари неутронских звезда. "Постоји велика неизвесност у стопи од спајање неутронских звезда - Уосталом, досад смо видели само једно ", рекао је Феене." Ако бисмо имали среће да смо видели то, а спајања су заправо много ређа него што мислимо, тада посматрамо колики је број спајања потребан да се објасни Хуббле константа сукоб би могао потрајати дуже него што смо навели у свом раду. "
Гравитациони таласи могу завршити подржавајући једну вредност за Хуббле константу над другом, али могу такође одредити нову трећу вредност за Хуббле константу, рекао је Феенеи. Ако се то догоди, то би могло довести до нових спознаја о понашању супернова, цефида или неутронских звезда, додао је.
Научници детаљно њихова открића онлине 14. фебруара у часопису Пхисицал Ревиев Леттерс.
